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沿海防护林更新改造技术

时间:2022-02-16 百科知识 版权反馈
【摘要】:更新改造是沿海防护林体系建设的一项重要内容,但由于沿海防护林与其他林种的主要经营目的不同,它的更新改造与其他林种既有密切的关系,又有区别,不能随意采用其他林种更新改造的技术进行。沿海防护林在生长发育过程中,林分本身的价值和防护效能随年龄而变化,当林分生长进入能有效地防风固沙、保护农田和改善生态环境等目的时的状态称为防护成熟。
沿海防护林更新改造技术_中国沿海防护林

更新改造是沿海防护林体系建设的一项重要内容,但由于沿海防护林与其他林种的主要经营目的不同,它的更新改造与其他林种既有密切的关系,又有区别,不能随意采用其他林种更新改造的技术进行。当前,国内对沿海防护林的更新改造技术研究成果主要集中在以下几个方面:防护成熟期和更新期确定、低效林特征和成因、低效林类型划分和量化指标、更新改造方式、更新树种选择和更新造林技术。

(一)防护成熟和防护成熟期

森林成熟的理论是森林经理中的一个重要基础理论,防护林的防护成熟理论是防护林经营管理的重要基础理论之一,它体现着一定的经营目的,关系到防护林总体效益的发挥,是防护林持续利用的关键,对于防护林经营以及更新采伐有重要的指导作用。由于防护林和其他林种的经理目的和意义上存在着差异,在防护成熟过程中主要考虑的应当是其综合效益的发挥问题,因此防护成熟不同于一般的数量成熟和经济成熟。迄今为止,国内外关于防护成熟的定义有以下几种提法,森林经理学中关于防护成熟的定义是:“第一类森林(水源涵养林、保土林、护田林、卫生保健林等)发挥防护效益最大时即为防护成熟”;莫依仲科(1955)通过保土林防护成熟的研究,认为属于第一类森林的各种森林及与其经营方式相类似的森林,它们的成熟指的是林木能充分发挥防护效益时的状态;黑龙江林业科学院林研所(1973)提出防护林带平均高达到最大时的状态为防护成熟;姜凤歧等(1992)在对农田防护林防护成熟研究中,定义了防护成熟为防护林在其生长发育过程中达到符合防护目的和防护要求时的状态。并把农田防护林的防护成熟划分为初始防护成熟和终止防护成熟两种状态,定义初始防护成熟为林带开始将其所保护的农田全部有效防护起来的状态,此时的时间秩序为初始防护成熟龄;定义终止防护成熟为林带开始衰弱,不能将其保护的农田全部有效防护的状态,此时的时间秩序为终止防护成熟龄。强调了防护成熟应是一种状态的持续,即林带从初始防护成熟龄到终止防护成熟龄这段时间内都是防护成熟,称之为防护成熟期。从以上定义看出,防护成熟的共同特点是强调防护效益的最大,即防护效益的发挥是防护成熟的关键所在。

沿海防护林在生长发育过程中,林分本身的价值和防护效能随年龄而变化,当林分生长进入能有效地防风固沙、保护农田和改善生态环境等目的时的状态称为防护成熟。防护成熟期是指林分防护成熟初期到防护成熟末期这段时间,即林分进入防护成熟所能持续的时间。防护林的防护成熟与林分高度、林分结构等有很大关系,随林龄增大,林分高度不断增加,林分结构由稀渐密,防护效能也逐渐增强,当林分生长达到有效防护作用的高度和结构状态,开始进入满足防护效能的年龄,称为防护成熟初期。防护成熟末期是指防护林的防风固沙、保护农田等功能及其他防护效能明显下降的时期,即林分生长发育开始衰弱,进入不能完全发挥其功能的状态所对应的时期。

影响沿海防护林防护成熟的重要因子有林木高度、林分结构、林带宽度、林带距离和综合效应等,确定林分防护成熟的依据很多,可根据林分防护参数、林冠层生物量和木材材性的成熟度来推断。福建林科院以东山县不同立地类型木麻黄基干林带和后沿片林作为对象研究木麻黄防护林的防护成熟期,以树高生长和林分结构两个因子作为确定林分防护成熟初期的主要依据,从林分树高和树冠生长的动态变化、林分外表特征和林分结构特点,尤其是林分单位面积蓄积量变化特征来推断木麻黄林防护成熟末期,提出木麻黄防护林的防护成熟初期为10~15a,防护成熟末期为31~35a,防护成熟期为10~35a。

山东省林业科学研究院许景伟等人首先采用数量化理论I的方法,对黑松海防林立地质量进行了数量化评价,划分出11种立地类型;并采用系统聚类法,将黑松海防林划分为3种林分生长类型。其中生长类型I的林分表现最好,生长类型Ⅱ的次之,生长类型Ⅲ的最差。在综合分析黑松海防林防护成熟和数量成熟的基础上,提出黑松海防林的防护成熟期(表6-1):生长类型I为15~57a,生长类型Ⅱ为14~32a,生长类型Ⅲ为13~28a。

表6-1 不同生长类型黑松防护林的防护成熟期

生长类型

数学模型

初始防护成熟龄(a)

终止防护成熟龄(a)

防护成熟期(a)

14.4

56.5

15~57

13.8

31.2

14~32

13.0

27.6

13~28

(二)防护林更新期

防护林达到成熟,林木生长趋向衰弱,防护效益降低时应及时更新,以保证防护林多种效益的持续发挥。林分更新期的确定是防护林更新的基本问题,更新时既要考虑防护效益,又要考虑经济效益,当林分的生态效益和经济效益达到最高并下降时是更新最佳时期,掌握和预测这个最佳时期是防护林更新的关键所在。

从防护林经营的生态效益出发,防护林更新龄应为林分防护效益明显下降时的年龄,即林分进入自然成熟的年龄或终止防护成熟龄,这样林分的生态效益便能得到最大的发挥。从人工林的经济效益出发,确定林分更新的依据通常是工艺成熟与数量成熟。工艺成熟龄是目的材种材积平均生长量达到最大的年限,据广东等地对木麻黄林研究,生产小、中、大径材的工艺成熟龄分别为8年、16年和24年。数量成熟是林分材积平均生长量最高时年龄。据福建省林科院对木麻黄生长发育规律的观测,大体为21~25a,此时采伐更新能收到较大的木材收益,但林分的防护效能正处于高效发挥时期,防护林的生态效益得不到充分发挥。

防护林经营的主要目的是持续高效地发挥林分的生态效益,故防护林更新期的确定应尽量保持现有的防护林所具有的防护效益为主要原则,在实际应用时,要根据不同类型林分的经营目标和防护林分布区自然灾害的程度来确定防护林更新期。对于滨海前沿和沙荒风口的防风固沙基干林带,为了尽量发挥林带的防护效益,更新期应以防护成熟末期为依据,对于自然灾害严重地区的农田防护林,首次采伐更新宜在防护成熟初期稍后开始,第二次更新期应在防护成熟末期进行。位于滨海沙地后沿的防护林,更新时应兼顾林分的防护效益,对于防风片林,主要以防护成熟末期为依据,在保证林分防护效益的同时,可把更新期适当提早到防护成熟末期前几年;对于以木材利用为主要目标的后沿兼用林,则主要依据数量成熟龄来确定林分更新年限。福建省林科院经综合研究分析结果,提出木麻黄各类防护林更新期(见表6-2)。

表6-2 沿海木麻黄主要类型防护林更新期

防护林种类

立地类型

确定更新期的依据

更新期(a)

基干林带

弱风区潮积沙土

防护成熟末期

35

强风区潮积沙土

防护成熟末期

31

后沿防护林

泥炭性风积沙土

防护成熟末期

34

红壤性风积沙土

防护成熟末期

33

水化性风积沙土

防护成熟末期

32

非均性风积沙土

防护成熟末期

31

农田防护林

弱风区潮积沙土

防护成熟期间

10~35

强风区潮积沙土

防护成熟期间

15~31

后沿防护、用材兼用林

泥炭性风积沙土

数量成熟期

24

红壤性风积沙土

数量成熟期

23

水化性风积沙土

数量成熟期

22

非均性风积沙土

数量成熟期

21

山东省林业科学研究院用数量成熟作为确定黑松海防林更新期的依据,用数量成熟龄作为上限年龄,以林分达到终止防护成熟的年龄作为下限年龄,得出不同生长类型黑松海防林更新期(表6-3)为:生长类型Ⅰ为33~57a,生长类型Ⅱ为23~32a,生长类型Ⅲ为21~28a。

表6-3 不同生长类型黑松海防林的更新期

生长类型

数量成熟龄(a)

终止防护成熟龄(a)

更新期(a)

33

56.5

33~57

23

31.2

23~32

21

27.6

21~28

(三)沿海基干防护林带更新技术

基干林带是沿海防护林第一道防风固沙屏障,在防风固沙、防海潮和抵御台风、风暴潮等严重自然灾害方面具有独特的功能,发挥了巨大的生态、社会和经济效益。当前,沿海防护成熟的基干林带大部分林木严重枯死、折断,生长速度降低,防护功能下降。为保持林带防护功能和防护效益的永续性,必须及时对已衰老的基干林带进行分期更新。

1.基干林带更新方式

基干林带更新方式归纳起来有4种,即滚带更新、半带更新、隔带更新和带内更新。

(1)滚带更新。

滚带更新是在原林带一侧(阳侧)栽植新林带,待成林后将原林带伐除并更新,因此原林带的布局及其防护效益不受任何损失,其防护效益的永续性可以得到保障,无疑,这是最佳的更新方式,但这种方式需要考虑新、老林带的隔离问题,以便减弱老林带对新林带的影响。这种方式适合于风力较小区域的林带更新。

(2)半带更新。

半带更新是将原林带伐除一半(阳侧)并更新,待更新的半带达到初始防护成熟后再更新保留的半带,是适合于风力小区域且较宽林带的一种更新方式,这种方式同样能确保林带防护效益永续发挥,其更新造林也要考虑与保留行的隔离问题。

(3)隔带更新。

隔带更新是指采伐一带保留一带呈相间去留的更新方式。这种方式特别适用于海岸风口强海风区郁闭度大的基干林带更新。郁闭度大的基干林带采用隔带更新可使更新树种造林保存率高,生长迅速且早发挥防护效益。据张水松等在福建沿海对沙质海岸紧密结构的木麻黄基干林带采用间隔带状采伐方式更新结果表明(表6-4),木麻黄林带采用间隔带状采伐方式更新3年后,造林树种都已郁闭成林,造林保存率90%以上,幼林树高生长量多数已达到速生丰产标准,木麻黄幼林内平均相对风速为12.6%,比采伐后带内风速减少10%。这种更新方式的主要优点,一是在更新期间可以基本保持原林带防护功能;二是可以利用原林带对更新幼林提供防护,减轻风沙对幼林的危害;三是利用原林带为更新幼林生长创造较为有利的生长条件,促进更新林带快速生长,在较短时间内形成新的林带。

表6-4 木麻黄基干林带隔带更新效果

试验地点

造林树种

林龄(a)

造林密度(株/

更新带宽(m)

保存率(%)

林木生长量

林内相对风速(%)

防风效能(%)

树高(m)

年生长量(m/a)

胸径(cm)

冠幅(m)

福建东山

木麻黄

3.0

2500

10

98.9

5.3

1.80

3.2

2.4

9.8

90.2

 

20

 

98.9

4.6

1.50

2.7

2.1

10.3

89.7

 

30

 

96.7

5.4

1.80

3.3

2.5

17.7

82.3

湿地松

3.0

2500

10

97.2

2.6

0.87

3.2

1.3

3.2

96.8

 

20

 

100

2.2

0.73

3.1

1.2

4.2

89.3

 

30

 

94.5

2.0

0.67

2.6

1.2

4.2

95.8

刚果12桉

2.5

2500

20

95.6

4.1

1.37

3.7

1.4

18.0

82.0

厚荚相思

2.0

2500

20

65.6

3.3

1.00

3.3

2.6

21.0

79.0

福建惠安

木麻黄

2.0

2500

20

81.1

3.5

1.75

2.8

1.9

 

 

湿地松

2.0

2500

20

83.3

1.0

0.5

2.8(D0)

0.5

 

 

(4)带内更新。

带内更新是在林带内空隙地选择适宜树种套种。这种方式适用于稀疏高大的林带更新,对于郁闭度较大的高大林带,可先对林带进行疏伐,将林带郁闭度降低到0.3以下后,选择合适的树种在林内套种。这种更新方式有其独特作用,可在不破坏前沿基干林带的前提下进行更新,逐步改造成多树种组成的异龄复层林带,待林下幼林长到开始发挥防护作用后,将上层稀疏老林带逐渐伐去。这种更新方式增加了林带的生物多样性、稳定性和提高防护功能。

2.更新树种选择

沿海基干防护林带更新造林树种选择因立地类型不同而异。绝大部分坡度较陡,土壤冲刷严重,土层浅薄干燥,悬崖裸露,风力大,植被稀少,生态条件恶劣。造林树种应选择当地沿海丘陵山地比较耐干旱贫瘠又有较强抗风能力的树种,如黑松、珊瑚树、紫穗槐等。在浙江南部以南的沿海地区,可选用木麻黄、相思树等。沙质海岸因土壤质地较粗,蓄水性能差,因而比较干燥,必须选择根系发达、抗风力强的树种。沙质海岸木麻黄基干林带更新比较适合的造林材料有木麻黄优良无性系、厚荚相思、马占相思、刚果桉、巨尾桉、湿地松;黑松基干防护林带更新树种主要有绒毛白蜡、黑松优良无性系、紫穗槐、单叶蔓荆和胡枝子。淤泥质海岸防护林主要起护堤防浪作用,更新时,可在海堤内侧坡面种植根系盘结的草本植物或灌木丛,如芦竹、苦榄兰等,以起护堤作用。在未围垦的岸段,选择极耐盐碱的树种更新,如柽柳、沙枣、绒毛白蜡、小胡杨、群众杨、刺槐等。防浪林主要造林树种有大米草、红树林、水松林等。

3.更新造林技术

沿海地区雨量少,雨季短,错过雨季进行造林成活率低,难以成林成材。泥质海岸土壤盐渍化程度高,采用台田上大穴整地措施能有效降低土壤盐分含量,改良土壤,从而提高更新造林效果。辽宁省林科院在重盐土盐碱地上,以台田大穴整地密植中国柽柳造林,土壤盐分比造林前下降50%,有机质全氮、速效氮都提高了1倍,质地从粉沙黏土变成粉沙壤土。沙地大部分土壤比较贫瘠,肥力低下,保水能力差。因此,沿海基干林带更新既要抓住下雨天及时造林,而且要采取措施提高土壤肥力和保水能力。根据福建林科院在闽南沿海对木麻黄基干林带多年的更新造林实践,总结出一套成功的造林经验:造林前挖大穴整地,放适量客土(20kg/穴),雨季来临时抓住大雨天水分充足的天气、客土拌泥浆冒雨采用抗逆性强的容器苗深栽造林。前沿水土流失严重,水源涵养较差,土壤干旱贫瘠,采用挖大穴整地、生根促进剂处理、根部施肥、容器苗团状造林等技术措施能显著提高造林保存率。浙江省林业科学研究院在基岩海岸前沿进行更新造林研究表明,采用阔叶树以60cm见方,针叶树以30cm见方的穴状整地;落叶阔叶树截干、ABT生根粉蘸根造林;针叶树磷肥蘸根、集团造林,以及容器苗造林等技术,能使造林保存率达90%以上。

1.更新方式

皆伐更新方式一般用于基干林带内侧连片分布的防护林更新,这种更新方式对于大面积连片分布不同生长类型异龄防护林采伐更新,在时空安排方面比较适用。一般按其生长类型和龄级,分别对不同林班和经营小班提出伐区皆伐作业设计和更新造林规划,这种采伐更新方式对现有林经营管理生产计划制定和组织实施等方面目标比较明确,经营目的也比较容易实现。但是,这种更新方式实质上是一种人工用材林经营模式,用于防护林更新改造的有不少弊端。最要害的问题是,这种采伐更新方式对防护林的防护功能和生态环境的保护作用的根本目的有所忽视,而是以通过采伐生产木材,获取经济收入为主要目的,并以此为依据制定经营方案和生产计划,其结果必然导致大面积防护林在较短时间内被采伐殆尽而更新不上,或新一代的防护林的生长跟不上采伐的速度,以致出现两种可能的后果,一是采伐后林地在数年内失去防护林保护而导致生态环境恶化,如林地重新裸露,风速加大,气温升高和土壤干旱缺水等;二是大面积采伐迹地使生态环境在短期内突然改变,增加造林的难度。尤其是在立地条件较差的采伐迹地,常因连片皆伐使风速增大,土壤干旱缺水,造林保存率低,幼林生长缓慢,以致造林3~4年后仍不能郁闭成林。为此,皆伐更新方式用于林带内侧防护林更新,更新期应适当延长,且伐区不宜过于集中连片,以避免防护林在短期内遭连片采伐,致使林地失去防护、生态环境恶化和增加更新造林的难度。

2.更新树种选择

沿海地区土壤大多干旱缺水,肥力低下,海滨地区原生植被破坏殆尽,乡土树种稀少。在选择防护林更新树种时,必需根据这些生境条件慎重选择,其主要原则:①气候条件相似性原则,要选择与本区气候条件基本相似的树种,如纬度、海拔高度、经济价值较高的树种;②土壤条件适宜性原则,一般应选择适宜酸性土壤和干旱贫瘠土壤生长的树种;③植物区系成分相同或经多年引种驯化表现优良的树种;④经营目的性原则,以防风固沙功能为主,兼顾其他多种经济效益,具多种功能和用途的树种;⑤对本地区某些限制性因子,如害风、盐雾、海潮等有特殊抗性的树种;⑥有利于增强海岸带防护林生态系统生物多样性、遗传多样性和景观多样性,实现防风林结构优化和稳定高效的树种等。防护林更新造林树种选择的依据:①树种生物学和林学特征应当符合海岸带防护林更新造林各种要求,能够实现防护林的多种经营目的;②造林树种必须适应沿海生境条件,特别是对海滨主要的限制因子有较强的适应能力;③经过对重要更新造林树种于海滨各种立地条件多点、多立地的严格试验,并经多年观测比较,其防护功能、抗逆性和生长能力确有独特表现,是防护林更新造林树种选择和应用的基本要求。根据沿海防护林更新造林树种选择的原则和依据,后沿防护林更新树种主要有:黑松、枫香、罗汉松、夹竹桃、珊瑚树、紫穗槐等;沙质海岸防护林更新树种有:木麻黄优良无性系、相思类(厚荚相思、马占相思、大叶相思等)、桉类(刚果桉、巨尾桉)、松类(湿地松、火炬松)等;泥质海岸防护林更新树种有:木麻黄、夹竹桃、芦竹、红树林、水松等。

3.更新造林技术

针对沿海地区土壤含盐量高、干旱缺水、肥力低下的特点,在选择适宜造林树种的基础上,按照沿海地区土壤条件采取相应造林配套技术。泥质海岸后沿采用条田整地、台田整地、大坑整地降低土壤盐分含量和容重,提高土壤孔隙度和持水量。沙质海岸后沿成熟防护林带更新技术措施包括挖深穴整地、不放或少放客土、施磷肥、造林时表土回穴、春季雨天冒雨造林、容器苗大苗深栽和分层填土踩实等。后沿防护林带更新主要技术有大穴整地,阔叶树截干深栽,针叶树根部施磷肥丛状或团状容器苗雨天造林。

(一)低效林的主要特征

(二)低效林成因

低效林形成原因比较复杂,总的来看,是受自然因素和人为因素的共同影响所致。自然因素主要有3个方面。

1.立地条件差

沙地土壤机械组成、土壤水分和养分状况是影响林木生长的关键因子。粗沙土、石英沙土、不均性砾石沙土等保水保肥性能差,土壤干旱、缺水、缺肥对林木生长十分不利。对于长期积水的水化风积土林地,因其长期积水,恶性杂草丛生,土壤透气性差,影响林木生长发育,生长不良。

2.灾害性气候和病虫害

如夏季台风、秋冬季东北风、风暴潮等不仅吹倒、折断树干,而强风夹带盐雾和盐沙对强风区林木多产生盐害,常导致枝干枯死,对生长影响极大,而各种病虫害对疫区防护林也会产生破坏性作用。

3.林木自然衰老

过熟林更新不及时,林分自然枯损严重,由枯损而缺株,林冠开裂,主干风折等,造林林分结构状况恶化,防护功能降低,而极易形成低效林。

人为因素对低效林的形成也是一个重要原因,表现为:①造林立地和树种选择失误,不能做到适地适树;②造林技术不当、苗木质量差和经营管理不善,致使保存率低或密度过大,未及时进行密度管理,林分生产力低;③人为因素酿成森林火灾和盗伐林木或枯枝落叶被大量扒扫充当燃料,造成缺株和地力严重衰退,也是低效林形成重要原因。

(三)沿海低效林类型划分及量化指标

在沿海沙地建设防护林的根本目的,在于最大限度地发挥其防护功能、防风固沙、改善生态环境和开发利用沙地资源,以取得较好的生态、经济、社会效益。而各地面广量多的低效林对三大效益的发挥产生重大负面影响。因此,在阐明低效林成因之后,必需对其类型进行划分和提出量化指标界定,为其经营利用价值和更新改造提供理论依据,以利于防护林经营水平和三大效益的不断提高。

1.木麻黄低效林分类型划分

(1)低效林划分原则。

一是科学性和实用性相结合的原则,科学性是指类型内主要分类因子的同一性而类型间主要分类因子的异质性,即同类型其属性基本相同,使类型之间便于区分,实际应用上便于区别和掌握。二是定性和定量相结合的原则,指先根据其立地和林相、结构特征、生长类型等对类型作出初步定性的划分和认定,并对各种相关调查数据用动态聚类方法进行量化计算分析与判别,而后将定性认定结果与定量分析判别两者进行综合评判和类型确定。类型确定标准为林分各种主要属性的同一性和给出相应的量化指标。

(2)低效林类型划分依据。

一是林分立地条件的异质性,同一类型主要立地因子地貌、微地形、海风和土壤理化性状应基本一致。不同类型主要立地因子应有明显差别,并在低效林类型命名时作为主要属性予以表达。二是人为因素包括造林经营技术失当或人为干扰损害等。三是林分生长量、结构特征和防护效能等方面的差异。四是依据防护林的种类和在防护林体系配置中的不同作用,以及防护效能与林分生长、结构特征之间的关系,按其定性与定量评价指标进行类型划分。

(3)木麻黄低效林主要类型。根据以上分类原则和依据,以林分结构特征和形成原因将木麻黄低效林分为4类:残次林、过熟林、罹害林和过密林(表6-5)。

表6-5 木麻黄低效林主要类型

类型

林分结构特征

形成原因

改造目标

残次林

林分郁闭度<0.7,林相不齐,长势很差,生产力低下,树干弯曲,侧枝萌生,呈灌木状,枝干枯损,防护效能差

立地条件恶劣,强风,干旱,土壤水肥俱缺或长期积水,造林树种或品种选择不当

大部分无培育前途,用新的适生树种或木麻黄无性系重新造林或带状改造为多树种混交林

过熟林

防护成熟期已过,林木基本停止生长,缺株多,林冠稀疏,防护功能下降

林木自然衰老,更新不及时

采取适当方式及时更新用木麻黄无性系造林或同其他优良树种混交

罹害林

林木风折、风倒、断梢、缺株严重,生长停滞,郁闭度大多<0.5,疏透度0.3~0.4,防护效能差

台风,强海风,土壤干旱,病虫为害或人为盗伐

林下套种树种或木麻黄无性系,或间隔带状采伐更新,培育多树种混交结构林带

过密林

林分郁闭度>0.8,立木结构过密,主干细长,自然整枝达1/2以上,树冠发育不良,分化严重,干材性质差,有时风倒

造林密度大,抚育间伐失时,树木竞争严重

有培育前途,但需及时地间伐,次数2次,间伐量适中,下层疏伐

(4)木麻黄残次林分类的量化指标。

木麻黄残次林是东南沿海木麻黄防护林中分布最广、面积最大、改造任务最繁重的低效林类型,其形成原因较为复杂,改造难度较大。有必要再根据其分布状况、防护林种类和立地条件及其主要原因等区分出次级类型(亚型)。区分的方法,福建林科院以福建省沿海木麻黄基干林带和内侧后沿片林低效林460块标准地作为分类实体,从木麻黄林分生产力、结构要素和防风效能等指标中选择树高、蓄积量、生物量、冠幅、冠长等年生长量,以及林内和20H处防风效能等因子作为分类属性列出数据反映表,研究认为,木麻黄残次林的防护效能与树高、树冠生长和郁闭度存在对应关系,一般林分郁闭度大、树高和树冠生长量高,则防风效能强。

为了使沿海木麻黄残次林次级类型内有较好的同质性而类型间具显著异质性,采用动态聚类方法对残次林分类指标进行分类处理,将分类实体稳定为3类,聚类中心距离较远,表明次级类型内性质相近而类型间差异显著。各次级类型(亚型)的量化指标以其分类特征、郁闭度为林分结构指标,树高和蓄积量年均生长量作为生产力指标,林内和20H风降率作为防护效能指标,其量化指标见表6-6。

表6-6 木麻黄残次林动态聚类分析结果

类型(亚型)

样地数

样地序号

主要分类特征

备注

1

27

(16)…(29)…(457)

仅包括对照样地,第一、二类间距2.9760

2

235

(4)…(46)…(403)

第二、三类间距4.6875

3

198

(1)…(46)

…(460)

以上残次林划分亚型时尚未考虑防护林种类和所处立地条件,为便于实际应用,有必要根据这两点差异重新确定亚型和量化指标,并分为5个次级类型(亚型),其中正常林属对照。具体参见表6-7。

表6-7 木麻黄基干林带和后沿片林残次林类型和量化指标

类别(亚型)

种类和立地分布

量化指标

亚型名称

 

改造方式

 

生产力

林分结构

防护效能

1

基干林带潮积沙土,后沿片林泥炭性沙土

冠幅、冠长发育正常,林分郁闭度>0.7

防护效能好,林内风降率>70%,20H风降率>60%

正常林(对照)

 

2

基干林带弱风区潮积沙土

树高较低,冠幅、冠长均较小,郁闭度约0.5~0.7

防护效能稍差,20H风降率50%~70%

偏低效基干林带

林内套种或间隔带状更新

3

后沿片林厚层风积沙土

树高较低,冠幅、冠长均较小,郁闭度约0.5~0.7

防护效能稍差,林内风降率60%~70%

偏低效片林

抽行套种或带状更新

4

基干林带强风区风积沙土

树高较低,冠幅、冠长均较小,郁闭度<0.5

防护效能很差,20H风降率<50%

极低效基干林带

间隔带状更新、渐伐后林下套种

5

后沿片林不均风积粗沙土,低洼地水化风积沙土

树高较低,冠幅、冠长均较小,郁闭度<0.5

防护效能很差,林内风降率<60%

极低效片林

皆伐重造块状或带状更新

(四)沿海低效林改造

我国沿海防护林有面广、量多的低效林,且多集中在和沙质海岸。据统计,广东省约25%的木麻黄为低效林,福建省为27.3%。这些低效林主要分布于基干林带内侧后沿片林沙丘、沙岗地的不均性风积土、低洼积水地的水化性风积土,此类土壤沙粒粗,干旱缺水,肥力低下或长期积水,恶性杂草丛生。林木生长差,防护功能低,急需改造。

1.改造方式

沿海基干林带内侧后沿防护林受风害较小,在林分改造中不采用间隔带状采伐方式。基干林带内侧后沿低效林的改造方式主要有皆伐更新、皆伐块状改造和隔行采伐后行状套种。其中以皆伐更新和皆伐块状改造较好,而隔行采伐后行状套种、局部补植等方式较差,这是因为隔行采伐后行状套种或局部补植的树木受到侧方的遮蔽作用,生长空间受到限制。

2.改造树种

沙质海岸不良立地木麻黄低效林改造适宜的树种有湿地松、火炬松、巨尾桉、厚荚相思、马占相思、柠檬桉和木麻黄优良无性系粤701、501等;黑松低效林改造较为理想的树种有刺槐、麻栎、紫穗槐及黑松优良无性系。低效防护林改造树种主要有黑松优良无性系、枫香、罗汉松、夹竹桃、珊瑚树、紫穗槐等。

3.改造措施

营林措施对低效防护林改造效果有明显影响,采取挖大穴深栽的方法,造林穴中施放客土和基肥,在杂草丛生的水化性风积沙土地加强幼林抚育管理,均有利于提高林木的保存率和生长量,恢复和增强林分的防护效能。黑松幼林通过林下套种紫穗槐、绿肥压青、保护枯落物等措施,土壤微生物数量、养分含量均得到明显增加。

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